5. JDBC之数据库连接池——Part2

Posted 2021-04-06 3S丶Python丶Java学堂

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 Tomcat配置连接池

7.1 Tomcat配置JNDI资源

JNDI（Java Naming and Directory Interface），Java命名和目录接口。JNDI的作用就是：在服务器上配置资源，然后通过统一的方式来获取配置的资源

我们这里要配置的资源当然是连接池了，这样项目中就可以通过统一的方式来获取连接池对象了

下图是Tomcat文档提供的：

配置JNDI资源需要到<Context>元素中配置<Resource>子元素：

• name：指定资源的名称，这个名称可以随便给，在获取资源时需要这个名称

• factory：用来创建资源的工厂，这个值基本上是固定的，不用修改

• type：资源的类型，我们要给出的类型当然是我们连接池的类型了

• bar：表示资源的属性，如果资源存在名为bar的属性，那么就配置bar的值。对于DBCP连接池而言，你需要配置的不是bar，因为它没有bar这个属性，而是应该去配置url、username等属性

<Context>  
  <Resource name="mydbcp"            type="org.apache.tomcat.dbcp.dbcp.BasicDataSource"            factory="org.apache.naming.factory.BeanFactory"            username="root"            password="123"            driverClassName="com.mysql.jdbc.Driver"                url="jdbc:mysql://127.0.0.1/mydb1"            maxIdle="3"            maxWait="5000"            maxActive="5"            initialSize="3"/></Context>  <Context>  
  <Resource name="myc3p0"            type="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource"            factory="org.apache.naming.factory.BeanFactory"            user="root"            password="123"            classDriver="com.mysql.jdbc.Driver"                jdbcUrl="jdbc:mysql://127.0.0.1/mydb1"            maxPoolSize="20"            minPoolSize ="5"            initialPoolSize="10"            acquireIncrement="2"/></Context>

7.2 获取资源

配置资源的目的当然是为了获取资源了。只要你启动了Tomcat，那么就可以在项目中任何类中通过JNDI获取资源的方式来获取资源了

下图是Tomcat文档提供的，与上面Tomcat文档提供的配置资源是对应的。

获取资源：

• Context：javax.naming.Context

• InitialContext：javax.naming.InitialContext

• lookup(String)：获取资源的方法，其中”java:comp/env”是资源的入口（这是固定的名称），获取过来的还是一个Context，这说明需要在获取到的Context上进一步进行获取。”bean/MyBeanFactory”对应<Resource>中配置的name值，这回获取的就是资源对象了

Context cxt = new InitialContext();
DataSource ds = (DataSource)cxt.lookup("java:/comp/env/mydbcp");
Connection con = ds.getConnection();
System.out.println(con);
con.close();
Context cxt = new InitialContext();
Context envCxt = (Context)cxt.lookup("java:/comp/env");
DataSource ds = (DataSource)env.lookup("mydbcp");
Connection con = ds.getConnection();
System.out.println(con);
con.close();

上面两种方式是相同的效果

7.3 修改JdbcUtils

因为已经学习了连接池，那么JdbcUtils的获取连接对象的方法也要修改一下了。

JdbcUtils.java

public class JdbcUtils {    
    private static DataSource dataSource = 
            new ComboPooledDataSource();    
    public static DataSource getDataSource() {        
        return dataSource;
    }    
    public static Connection getConnection() {        
        try {            
            return dataSource.getConnection();
      } catch (Exception e) {            
            throw new RuntimeException(e);
      }
    }
}

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 ThreadLocal

Thread ->人类
Runnable -> 任务类

key	value
thread1	aaa
thread2	bbb
thread3	ccc

8.1 ThreadLocal API

线程范围内共享数据，ThreadLocal类只有三个方法

返回值	方法说明	功能描述
void	set(T value)	保存值
T	get()	获取值
void	remove()	移除值

8.2 ThreadLocal的内部是Map

ThreadLocal内部其实是个Map来保存数据。虽然在使用ThreadLocal时只给出了值，没有给出键，其实它内部使用了当前线程做为键

class MyThreadLocal<T> {    
    private Map<Thread,T> map = new HashMap<Thread,T>();    
    public void set(T value) {
        map.put(Thread.currentThread(), value);
    }    
    public void remove() {
        map.remove(Thread.currentThread());
    }    
    public T get() {        
            return map.get(Thread.currentThread());
    }
}

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 BaseServlet

9.1 BaseServlet的作用

在开始客户管理系统之前，我们先写一个工具类：BaseServlet

我们知道，写一个项目可能会出现N多个Servlet，而且一般一个Servlet只有一个方法（doGet或doPost），如果项目大一些，那么Servlet的数量就会很惊人

为了避免Servlet的“膨胀”，我们写一个BaseServlet。它的作用是让一个Servlet可以处理多种不同的请求。不同的请求调用Servlet的不同方法。我们写好了BaseServlet后，让其他Servlet继承BaseServlet，例如CustomerServlet继承BaseServlet，然后在CustomerServlet中提供add()、update()、delete()等方法，每个方法对应不同的请求。

9.2 BaseServlet分析

我们知道，Servlet中处理请求的方法是service()方法，这说明我们需要让service()方法去调用其他方法。例如调用add()、mod()、del()、all()等方法！具体调用哪个方法需要在请求中给出方法名称！然后service()方法通过方法名称来调用指定的方法

无论是点击超链接，还是提交表单，请求中必须要有method参数，这个参数的值就是要请求的方法名称，这样BaseServlet的service()才能通过方法名称来调用目标方法。例如某个链接如下：

<a href=”/xxx/CustomerServlet?method=add”>添加客户</a>

9.3 BaseServlet代码

public class BaseServlet extends HttpServlet {    /*     * 它会根据请求中的m，来决定调用本类的哪个方法     */
    protected void service(HttpServletRequest req, 
      HttpServletResponse res)throws ServletException, IOException {
        req.setCharacterEncoding("UTF-8");
        res.setContentType("text/html;charset=utf-8");        
            // 例如：http://localhost:8080/demo1/xxx?m=add
        String methodName = req.getParameter("method");
            // 它是一个方法名称

        // 当没用指定要调用的方法时，那么默认请求的是execute()方法。
        if(methodName == null || methodName.isEmpty()) {
            methodName = "execute";
        }
        Class c = this.getClass();        
            try {            
            // 通过方法名称获取方法的反射对象
            Method m = c.getMethod(methodName, 
            HttpServletRequest.class,HttpServletResponse.class); 
            // 反射方法目标方法，也就是说，如果methodName为add，
                  //那么就调用add方法。
            String result = (String) m.invoke(this, req, res); 
            // 通过返回值完成请求转发
            if(result != null && !result.isEmpty()) {
           req.getRequestDispatcher(result).forward(req, res);
            }
        } catch (Exception e) {            
            throw new ServletException(e);
        }
    }
}

10

 DBUtils

为了更加简单地使用JDBC，Apache组织提供了一个DBUtils工具，它是操作数据库的一个组件，实现了对JDBC的简单封装，可以在不影响性能的情况下极大地简化JDBC的编码工作量。

DBUtils工具的核心是org.apache.commons.dbutils.QueryRunner类和org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler接口。

10.1 DBUtils简介

DBUtils是Apache Commons组件中的一员，开源免费！ DBUtils是对JDBC的简单封装，但是它还是被很多公司使用！ DBUtils的Jar包：dbutils.jar

10.2 DBUtils主要类

• DbUtils：都是静态方法，一系列的close()方法；

• QueryRunner：

• update()：执行insert、update、delete

• query()：执行select语句

• batch()：执行批处理

10.3 QueryRunner

update()方法

QueryRunner的update()方法可以用来执行insert、update、delete语句。

• 无参构造QueryRunner()

//可执行增、删、改语句，需要调用者提供Connection，
这说明本方法不再管理Connection了。支持事务!
int update(Connection con, String sql, Object… params);

    @Test
    public void fun1() throws SQLException {
        QueryRunner qr = new QueryRunner();
        String sql = "insert into user values(?,?,?)";
        qr.update(JdbcUtils.getConnection(), 
                    sql, "u1", "zhangSan", "123");
    }

还有另一种方式来使用QueryRunner，QueryRunner(DataSource)带连接池的构造，这种方式在创建QueryRunner时传递了连接池对象，那么在调用update()方法时就不用再传递Connection了

//可执行增、删、改语句int update(String sql, Object… params);

 @Test
 public void fun2() throws SQLException {
    QueryRunner qr = new QueryRunner(JdbcUtils.getDataSource());
    String sql = "insert into user values(?,?,?)";
    qr.update(sql, "u1", "zhangSan", "123");
 }

query()方法

//可执行查询，它会先得到ResultSet，然后调用rsh的handle()把rs转换成需要的类型！
T query(String sql, ResultSetHandler rsh, Object... params);//支持事务
T query(Connection con, String sql, ResultSetHadler rsh, Object... params);

10.4 ResultSetHandler

我们知道在执行select语句之后得到的是ResultSet，然后我们还需要对ResultSet进行转换，得到最终我们想要的数据。你可以希望把ResultSet的数据放到一个List中，也可能想把数据放到一个Map中，或是一个Bean中

DBUtils提供了一个接口ResultSetHandler，它就是用来ResultSet转换成目标类型的工具。你可以自己去实现这个接口，把ResultSet转换成你想要的类型

DBUtils提供了很多个ResultSetHandler接口的实现，这些实现已经基本够用了，我们通常不用自己去实现ResultSet接口了

处理器	功能描述
MapHandler	单行处理器！把结果集转换成Map<String,Object>，其中列名为键
MapListHandler	多行处理器！把结果集转换成List<Map<String,Object>>
BeanHandler	单行处理器！把结果集转换成Bean，该处理器需要Class参数，即Bean的类型
BeanListHandler	多行处理器！把结果集转换成List<Bean>
ColumnListHandler	多行单列处理器！把结果集转换成List<Object>，使用ColumnListHandler时需要指定某一列的名称或编号，例如：new ColumListHandler(“name”)表示把name列的数据放到List中
ScalarHandler	单行单列处理器！把结果集转换成Object。一般用于聚集查询，例如select count(*) from tab_student

Map处理器

Bean处理器

Column处理器

Scalar处理器

10.5 QueryRunner之查询

QueryRunner的查询方法是：

public <T> T query(String sql, ResultSetHandler<T> rh, 
                    Object… params)

public <T> T query(Connection con, String sql, 
                ResultSetHandler<T> rh, Object… params)

query()方法会通过sql语句和params查询出ResultSet，然后通过rh把ResultSet转换成对应的类型再返回

@Test
public void fun1() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select * from tab_student where number=?";
  Map<String,Object> map = qr.query(sql, new MapHandler(),"S_2000");
  System.out.println(map);
}
@Test
public void fun2() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select * from tab_student";
  List<Map<String,Object>> list = qr.query(sql, 
            new MapListHandler());  
   for(Map<String,Object> map : list) {
    System.out.println(map);
  }
}
@Test
public void fun3() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select * from tab_student where number=?";
  Student stu = qr.query(sql, 
        new BeanHandler<Student>(Student.class), "S_2000");
  System.out.println(stu);
}@Testpublic void fun4() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select * from tab_student";
  List<Student> list = qr.query(sql, 
        new BeanListHandler<Student>(Student.class));  
   for(Student stu : list) {
    System.out.println(stu);
  }
}
@Test
public void fun5() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select * from tab_student";
  List<Object> list = qr.query(sql, new ColumnListHandler("name"));  
   for(Object s : list) {
    System.out.println(s);
  }
}
@Test
public void fun6() throws SQLException {
  DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
  QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
  String sql = "select count(*) from tab_student";
  Number number = (Number)qr.query(sql, new ScalarHandler());  
   int cnt = number.intValue();
  System.out.println(cnt);
}

10.6 QueryRunner之批处理

QueryRunner还提供了批处理方法：batch()

我们更新一行记录时需要指定一个Object[]为参数，如果是批处理，那么就要指定Object[][]为参数了。即多个Object[]就是Object[][]了，其中每个Object[]对应一行记录：

@Testpublic void fun10() throws SQLException {
    DataSource ds = JdbcUtils.getDataSource();
    QueryRunner qr = new QueryRunner(ds);
    String sql = "insert into tab_student values(?,?,?,?)";
    Object[][] params = new Object[10][];//表示 要插入10行记录
    for(int i = 0; i < params.length; i++) {
        params[i] = new Object[]{"S_300" + i, "name" + i, 
                        30 + i, i%2==0?"男":"女"};
    }
    qr.batch(sql, params);
}

11

 Service事务

在Service中使用ThreadLocal来完成事务，为将来学习Spring事务打基础！

11.1 DAO中的事务

在DAO中处理事务真是“小菜一碟”。

public void xxx() {
   Connection con = null;   
    try {
      con = JdbcUtils.getConnection();
      con.setAutoCommitted(false);
      QueryRunner qr = new QueryRunner();
      String sql = …;
      Object[] params = …;
      qr.update(con, sql, params);

      sql = …;
      Object[] params = …;
      qr.update(con, sql, params);
      con.commit();
} catch(Exception e) {    
    try {       
    if(con != null) {con.rollback();}
} catch(Exception e) {}
} finally {    
    try {
       con.close();
} catch(Exception e) {}
}
}

11.2 Service才是处理事务的地方

我们要清楚一件事，DAO中不是处理事务的地方，因为DAO中的每个方法都是对数据库的一次操作，而Service中的方法才是对应一个业务逻辑。也就是说我们需要在Service中的一方法中调用DAO的多个方法，而这些方法应该在一起事务中。

怎么才能让DAO的多个方法使用相同的Connection呢？方法不能再自己来获得Connection，而是由外界传递进去。

public void daoMethod1(Connection con, …) {
}public void daoMethod2(Connection con, …) {
}

在Service中调用DAO的多个方法时，传递相同的Connection就可以了。

public class XXXService() {   
    private XXXDao dao = new XXXDao();   
    public void serviceMethod() {
      Connection con = null;      
         try {
         con = JdbcUtils.getConnection();
         con.setAutoCommitted(false);
         dao.daoMethod1(con, …);
         dao.doaMethod2(con, …);
         com.commint();
        } catch(Exception e) {   
             try {
              con.rollback();
            } catch(Exception e) {}
        } finally {   
             try {
             con.close();
         } catch(Exception e) {}
    }
  }
}

但是，在Service中不应该出现Connection，它应该只在DAO中出现，因为它是JDBC的东西，JDBC的东西是用来连接数据库的，连接数据库是DAO的事儿！！！但是，事务是Service的事儿，不能放到DAO中！！！

11.3 修改JdbcUtils

我们把对事务的开启和关闭放到JdbcUtils中，在Service中调用JdbcUtils的方法来完成事务的处理，但在Service中就不会再出现Connection这一“禁忌”了。

DAO中的方法不用再让Service来传递Connection了。DAO会主动从JdbcUtils中获取Connection对象，这样，JdbcUtils成为了DAO和Service的中介！

我们在JdbcUtils中添加beginTransaction()和rollbackTransaction()，以及commitTransaction()方法。这样在Service中的代码如下：

public class XXXService() {   
    private XXXDao dao = new XXXDao();   
    public void serviceMethod() {   
        try {
      JdbcUtils.beginTransaction();
      dao.daoMethod1(…);
      dao.daoMethod2(…);
      JdbcUtils.commitTransaction();
      } catch(Exception e) {
           JdbcUtils.rollbackTransaction();
    }
  }
}

DAOpublic void daoMethod1(…) {
  Connection con = JdbcUtils.getConnection();
}public void daoMethod2(…) {
  Connection con = JdbcUtils.getConnection();
}

在Service中调用了JdbcUtils.beginTransaction()方法时，JdbcUtils要做准备好一个已经调用了setAuthCommitted(false)方法的Connection对象，因为在Service中调用JdbcUtils.beginTransaction()之后，马上就会调用DAO的方法，而在DAO方法中会调用JdbcUtils.getConnection()方法。这说明JdbcUtils要在getConnection()方法中返回刚刚准备好的，已经设置了手动提交的Connection对象。

在JdbcUtils中创建一个Connection con属性，当它为null时，说明没有事务！当它不为null时，表示开启了事务。

• 在没有开启事务时，可以调用“开启事务”方法；

• 在开启事务后，可以调用“提交事务”和“回滚事务”方法；

• getConnection()方法会在con不为null时返回con，再con为null时，从连接池中返回连接。

beginTransaction()

判断con是否为null，如果不为null，就抛出异常！ 如果con为null，那么从连接池中获取一个Connection对象，赋值给con！然后设置它为“手动提交”。

getConnection()

判断con是否为null，如果为null说明没有事务，那么从连接池获取一个连接返回； 如果不为null，说明已经开始了事务，那么返回con属性返回。这说明在con不为null时，无论调用多少次getConnection()方法，返回的都是同个Connection对象。

commitTransaction()

判断con是否为null，如果为null，说明没有开启事务就提交事务，那么抛出异常； 如果con不为null，那么调用con的commit()方法来提交事务； 调用con.close()方法关闭连接； con = null，这表示事务已经结束！

rollbackTransaction()

判断con是否为null，如果为null，说明没有开启事务就回滚事务，那么抛出异常； 如果con不为null，那么调用con的rollback()方法来回滚事务； 调用con.close()方法关闭连接； con = null，这表示事务已经结束！

JdbcUtils.java

public class JdbcUtils {    
    private static DataSource dataSource = 
                            new ComboPooledDataSource();    
        private static Connection con = null;    
        public static DataSource getDataSource() {        
            return dataSource;
    }    
    public static Connection getConnection() throws SQLException {        
        if(con == null) {            
            return dataSource.getConnection();
        }        
            return con;
    }    
public static void beginTranscation() throws SQLException {        
   if(con != null) {            
    throw new SQLException("事务已经开启，在没有结束当前事务时，
                            不能再开启事务！");
   }
        con = dataSource.getConnection();
        con.setAutoCommit(false);
    }    
public static void commitTransaction() throws SQLException {        
    if(con == null) {            
      throw new SQLException("当前没有事务，所以不能提交事务！");
    }
        con.commit();
        con.close();
        con = null;
    }    
public static void rollbackTransaction()
     throws SQLException {        
    if(con == null) {            
      throw new SQLException("当前没有事务，所以不能回滚事务！");
    }
        con.rollback();
        con.close();
        con = null;        
    }
}

11.4 再次修改JdbcUtils

现在JdbcUtils有个问题，如果有两个线程！第一个线程调用了beginTransaction()方法，另一个线程再调用beginTransaction()方法时，因为con已经不再为null，所以就会抛出异常了。

我们希望JdbcUtils可以多线程环境下被使用！这说明最好的方法是为每个线程提供一个Connection，这样每个线程都可以开启自己的事务了。 还记得ThreadLocal类么？

public class JdbcUtils {    
    // 配置文件的默认配置！要求你必须给出c3p0-config.xml！！！
    private static ComboPooledDataSource dataSource = 
             new ComboPooledDataSource();// 它是事务专用连接！
    private static ThreadLocal<Connection> tl = 
                new ThreadLocal<Connection>();    
       /**     * 使用连接池返回一个连接对象     * @return     * @throws SQLException     */
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        Connection con = tl.get(); 
            // 当con不等于null，说明已经调用过beginTransaction()，
            //表示开启了事务！
        if(con != null) return con;        
            return dataSource.getConnection();
    }    
       /**     * 返回连接池对象！     * @return     */
    public static DataSource getDataSource() {        
           return dataSource;
    }    
       /**     * 开启事务     * 1. 获取一个Connection，设置它的setAutoComnmit(false)     * 2. 还要保证dao中使用的连接是我们刚刚创建的！     * --------------     * 1. 创建一个Connection，设置为手动提交     * 2. 把这个Connection给dao用！     * 3. 还要让commitTransaction或rollbackTransaction可以获取到！     * @throws SQLException     */
    public static void beginTransaction() throws SQLException {
        Connection con = tl.get();        
            if(con != null) 
                throw new SQLException("已经开启了事务，
                        就不要重复开启了！");        
        /*         * 1. 给con赋值！         * 2. 给con设置为手动提交！         */
        con = getConnection();//给con赋值，表示事务已经开始了
        con.setAutoCommit(false);

        tl.set(con);//把当前线程的连接保存起来！
    }    /**     * 提交事务     * 1. 获取beginTransaction提供的Connection，然后调用commit方法     * @throws SQLException     */
    public static void commitTransaction() throws SQLException {
        Connection con = tl.get();//获取当前线程的专用连接
        if(con == null) throw new SQLException("还没有开启事务，
                    不能提交！");        
            /*         * 1. 直接使用con.commit()         */
        con.commit();
        con.close();// 把它设置为null，表示事务已经结束了！
               //下次再去调用getConnection()返回的就不是con了
        tl.remove();//从tl中移除连接
    }    
    /**    * 提交事务    * 1. 获取beginTransaction提供的Connection，然后调用rollback方法    * @throws SQLException    */
    public static void rollbackTransaction() throws SQLException {
        Connection con = tl.get();        
          if(con == null) 
              throw new SQLException("还没有开启事务，
                            不能回滚！");        
         /*         * 1. 直接使用con.rollback()         */
        con.rollback();
        con.close();
        tl.remove();
    }    
    /**     * 释放连接　     * @param connection     * @throws SQLException     */
    public static void releaseConnection(Connection connection) 
            throws SQLException {
        Connection con = tl.get();        
           /*         * 判断它是不是事务专用，如果是，就不关闭！         * 如果不是事务专用，那么就要关闭！         */
        // 如果con == null，说明现在没有事务，
            //那么connection一定不是事务专用的！
        if(con == null) connection.close();// 如果con != null，
        //说明有事务，那么需要判断参数连接是否与con相等，若不等，

        //说明参数连接不是事务专用连接
        if(con != connection) connection.close();
    }
}

11.5 转账示例

public class AccountDao {    
    public void updateBalance(String name, double balance) 
        throws SQLException {
        String sql = "update account set balance=balance+? 
                            where name=?";
        Connection con = JdbcUtils.getConnection();
        QueryRunner qr = new QueryRunner();
        qr.update(con, sql, balance, name);
    }
}

public class AccountService {    
    private AccountDao dao = new AccountDao();    
    public void transfer(String from, String to, double balance) {        
    try {
       JdbcUtils.beginTranscation();
       dao.updateBalance(from, -balance);
       dao.updateBalance(to, balance);
       JdbcUtils.commitTransaction();
   } catch(Exception e) {            
        try {
         JdbcUtils.rollbackTransaction();
      } catch (SQLException e1) {                
             throw new RuntimeException(e);
      }
   }
 }
}

AccountService as = new AccountService();
as.transfer("zs", "ls", 100);